化学机械技术试题及答案

化学机械技术试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（以下每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）化学机械技术（CMT）的核心原理是（）A.仅通过机械作用实现材料加工B.结合化学腐蚀与机械研磨协同作用C.仅利用化学腐蚀进行表面处理D.依赖高温高压环境实现材料去除化学机械抛光（CMP）中，磨料的主要功能是（）A.调节抛光液pH值B.提供机械研磨力C.控制抛光压力D.降低抛光盘温度下列不属于化学机械抛光系统组成部分的是（）A.抛光单元B.涂胶显影机C.抛光液供给系统D.压力控制系统化学机械抛光中，抛光液的“选择比”指的是（）A.不同材料的去除率比值B.磨料浓度与pH值的比值C.抛光盘转速与压力的比值D.抛光时间与温度的比值单晶硅片化学机械抛光中，常用的磨料类型是（）A.氧化铝（Al₂O₃）第1页共13页B.碳化硅（SiC）C.二氧化硅（SiO₂）D.金刚石（C）影响化学机械抛光材料去除率的关键参数是（）A.环境湿度B.抛光液粘度C.磨料粒径D.抛光盘材质化学机械抛光后，晶圆表面粗糙度（Ra）的单位通常是（）A.mmB.μmC.nmD.pm下列哪种缺陷不属于化学机械抛光常见表面缺陷（）A.划痕（Scratch）B.微坑（Pit）C.氧化层生长D.残留磨料颗粒化学机械抛光中，“静态刻蚀速率”指的是（）A.抛光过程中的刻蚀速度B.无机械压力时的化学腐蚀速度C.磨料与工件的相对运动速度D.抛光结束后的清洗速率铜化学机械抛光中，常用的氧化剂是（）A.H₂O₂第2页共13页B.硫酸C.氢氧化钠D.氢氟酸化学机械抛光设备中，“修整器”的主要作用是（）A.调节抛光液流量B.修复抛光盘表面形貌C.控制抛光压力D.监测抛光温度下列关于化学机械抛光压力的描述，正确的是（）A.压力越大，材料去除率越低B.压力过小易导致表面划痕C.压力需根据材料硬度调整D.压力对抛光效果无显著影响低介电常数（low-k）材料化学机械抛光中，需重点控制的是（）A.磨料硬度B.抛光液pH值C.抛光时间D.抛光盘转速化学机械抛光后清洗的主要目的是（）A.去除残留磨料和化学反应产物B.提高表面光泽度C.增强材料结合力D.降低表面能“化学机械剥离（CMB）”技术主要应用于（）A.晶圆切割第3页共13页B.薄膜转移C.光刻胶去除D.离子注入化学机械抛光中，“团聚现象”指的是（）A.磨料颗粒在抛光液中聚集形成大颗粒B.工件表面材料过度去除C.抛光盘表面磨损D.抛光液与空气反应产生气泡下列哪种因素会导致化学机械抛光中产生“边缘效应”（）A.抛光盘转速不均匀B.工件边缘压力过大C.抛光液浓度过高D.磨料粒径分布不均化学机械抛光中，“材料去除模型”主要描述（）A.抛光时间与表面粗糙度的关系B.工艺参数与去除率的定量关系C.设备维护周期与故障频率的关系D.环境温度与抛光效率的关系金属化学机械抛光中，“腐蚀抑制剂”的作用是（）A.提高材料去除率B.保护未抛光区域C.调节抛光液粘度D.降低抛光盘磨损化学机械抛光设备中，“负载传感器”的主要功能是（）A.测量抛光液温度第4页共13页B.实时监测抛光压力C.控制磨料供给量D.记录抛光时间对于高硬度材料（如蓝宝石）的化学机械抛光，应优先选择（）A.细粒径磨料B.高硬度磨料C.高浓度抛光液D.高转速抛光盘化学机械抛光中，“选择性腐蚀”指的是（）A.不同材料的去除率差异B.同一材料不同区域的去除率差异C.抛光前后表面能的变化D.磨料与工件的化学反应速率差异下列哪种抛光液添加剂可用于调节粘度（）A.缓冲剂B.分散剂C.增稠剂D.氧化剂化学机械抛光后，“金属离子污染”的主要来源是（）A.磨料颗粒B.抛光液中的可溶性杂质C.抛光盘材料脱落D.清洗不彻底“化学机械平坦化”技术在半导体制造中的核心应用是（）A.光刻胶涂覆第5页共13页B.金属互连线制备C.离子注入D.扩散阻挡层沉积化学机械抛光中，“动态修整”指的是（）A.周期性调整抛光盘转速B.实时改变抛光压力C.持续修整抛光盘表面形貌D.间歇式供给抛光液下列关于化学机械抛光“表面粗糙度”的描述，正确的是（）A.粗糙度越大，表面质量越好B.粗糙度与材料去除率呈正相关C.需通过工艺参数优化控制在目标范围内D.仅受磨料类型影响化学机械抛光设备中，“抛光垫”的作用不包括（）A.传递机械压力B.储存抛光液C.提供化学腐蚀位点D.承载工件进行运动低应力研磨化学机械抛光技术的主要优势是（）A.提高材料去除率B.减少工件表面损伤C.降低抛光成本D.缩短抛光时间化学机械技术在微纳加工中的典型应用场景是（）A.光刻胶曝光第6页共13页B.纳米压印模板制备C.晶圆级封装D.高深宽比结构平坦化

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）（以下每题有多个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内，多选、少选、错选均不得分）化学机械技术的核心特点包括（）A.材料兼容性好B.可实现全局平坦化C.对设备精度要求低D.能进行化学腐蚀与机械研磨化学机械抛光（CMP）工艺中，工艺窗口涉及的参数包括（）A.抛光压力B.抛光盘转速C.抛光液流量D.抛光时间影响化学机械抛光选择比的因素有（）A.磨料种类B.抛光液pH值C.材料硬度差异D.表面粗糙度化学机械抛光中，“表面损伤”可能包括（）A.位错B.微裂纹C.掺杂浓度变化第7页共13页D.原子级台阶铜化学机械抛光中，常用的化学组分有（）A.氧化剂（如H₂O₂）B.络合剂（如BTA）C.磨料（如SiO₂）D.表面活性剂化学机械抛光设备的主要组成部分包括（）A.抛光模块B.工件卡盘C.抛光盘与修整系统D.抛光液供给与回收系统下列关于化学机械抛光“材料去除率”的描述，正确的有（）A.与磨料浓度正相关B.与抛光压力正相关C.与抛光盘转速正相关D.与工件硬度正相关化学机械抛光中，“划痕”缺陷的预防措施包括（）A.优化磨料粒径分布B.定期修整抛光盘C.控制抛光压力均匀性D.提高清洗效率化学机械抛光液的关键性能指标有（）A.粘度B.密度C.pH值第8页共13页D.磨料分散稳定性金属化学机械抛光中，“停止层”技术的作用是（）A.控制抛光终点B.保护底层材料C.提高抛光选择性D.降低抛光温度化学机械抛光后清洗的主要方法包括（）A.喷淋清洗B.超声波清洗C.兆声清洗D.离心甩干影响化学机械抛光“边缘效应”的因素有（）A.工件边缘形状B.抛光盘边缘压力C.工件转速均匀性D.抛光液边缘供给量化学机械技术在光学元件加工中的应用包括（）A.透镜表面平坦化B.光纤连接器端面抛光C.激光晶体表面改性D.光栅刻划化学机械抛光中，“化学吸附”可能发生在（）A.磨料与工件表面B.抛光液添加剂与工件表面C.抛光盘与工件表面第9页共13页D.空气与抛光液表面化学机械抛光设备的“闭环控制”系统包括（）A.压力反馈控制B.温度反馈控制C.去除率反馈控制D.缺陷检测反馈控制低介电常数（low-k）材料化学机械抛光的难点在于（）A.材料易划伤B.选择比控制难C.抛光后残留问题D.设备成本高化学机械抛光中，“机械化学效应”指的是（）A.机械力促进化学反应B.化学反应增强机械作用C.温度升高加速反应D.压力变化改变反应路径化学机械抛光后，“残留层”可能导致的问题有（）A.表面粗糙度增加B.后续工艺附着力下降C.电性能参数异常D.设备磨损加剧化学机械技术在能源材料加工中的应用有（）A.太阳能电池片表面绒面制备B.锂电池电极材料混合C.燃料电池催化剂层平坦化第10页共13页D.核反应堆材料表面处理化学机械抛光中，“修整参数”包括（）A.修整力B.修整速度C.修整次数D.修整工具材料

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）（对的打“√”，错的打“×”）化学机械技术仅适用于半导体制造领域（）化学机械抛光中，机械作用是材料去除的主要驱动力（）磨料的硬度必须高于工件材料硬度才能实现有效抛光（）抛光液的pH值对金属腐蚀速率无显著影响（）化学机械抛光后晶圆表面粗糙度通常需控制在nm级（）铜化学机械抛光中常用BTA作为腐蚀抑制剂（）抛光盘转速越高，材料去除率一定越高（）“选择比”高意味着两种材料的去除率差异大（）化学机械抛光设备的维护周期与工艺参数无关（）氧化层化学机械抛光中，SiO₂磨料是常用选择（）化学机械抛光的“边缘效应”可通过优化工件转速消除（）抛光液中的磨料浓度越高，材料去除率越高（）化学机械抛光后清洗不彻底可能导致金属离子污染（）化学机械技术可实现纳米级表面粗糙度控制（）化学机械抛光中，压力越大，表面划痕越少（）低介电常数材料的化学机械抛光对抛光液pH值敏感（）“修整器”的作用是修复抛光盘表面形貌（）第11页共13页化学机械抛光的材料去除率仅与磨料浓度相关（）化学机械技术在微机电系统（MEMS）加工中应用广泛（）抛光液的“团聚现象”会降低抛光效率（）

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）简述化学机械抛光（CMP）中，磨料粒径对抛光效果的影响规律及原因简述化学机械抛光工艺窗口的定义及优化工艺窗口的主要方法参考答案

一、单项选择题（共30题，每题1分）B

2.B

3.B

4.A

5.C

6.C

7.C

8.C

9.B

10.AB

12.C

13.B

14.A

15.B

16.A

17.B

18.B

19.B

20.BB

22.A

23.C

24.B

25.B

26.C

27.C

28.A

29.B

30.D

二、多项选择题（共20题，每题2分）BD

2.ABCD

3.ABC

4.AB

5.ABC

6.ABCD

7.AB

8.ABCD

9.ACD

10.ACABCD

12.ABCD

13.ABC

14.AB

15.AC

16.ABC

17.AB

18.ABC

19.AC

20.ABCD

三、判断题（共20题，每题1分）×

2.×

3.×

4.×

5.√

6.√

7.×

8.√

9.×

10.√×

12.×

13.√

14.√

15.×

16.√

17.√

18.×

19.√

20.√

四、简答题（共2题，每题5分）第12页共13页磨料粒径对抛光效果的影响规律及原因影响规律小粒径磨料可获得更低的表面粗糙度，但材料去除率较低；大粒径磨料可提高材料去除率，但易产生划痕（2分）原因小粒径磨料与工件表面接触面积大，机械研磨作用更均匀，减少局部过腐蚀；大粒径磨料单颗粒切削力强，材料去除率高，但可能因冲击力过大导致表面划伤（3分）化学机械抛光工艺窗口的定义及优化方法定义工艺窗口是指在保证抛光效果（如去除率、表面粗糙度、选择比等）的前提下，各工艺参数（压力、转速、时间等）可调节的范围（2分）优化方法

①通过实验设计（如DOE）确定关键参数的最优组合；

②实时监测抛光过程（如在线去除率反馈），动态调整参数；

③结合缺陷检测数据优化修整策略；

④改进抛光液配方，提高稳定性和兼容性（3分）说明本试题覆盖化学机械技术核心知识点，包括CMP原理、工艺参数、材料特性、设备控制等，适用于相关专业学习和技术人员参考答案基于行业实践经验总结，具体应用中需结合实际工艺条件调整第13页共13页。